【创新设计】（广东专用）2022届高考物理一轮复习方案 实验10 描绘小电珠的伏安特性曲线（含解析）

实验(十)　[实验10　描绘小电珠的伏安特性曲线]1．现要测定一个额定电压4.2V，额定功率1.5W的小灯泡的伏安特性曲线．现有器材：直流电源E(电动势4.5V，内阻不计)；电压表(量程4.5V，内阻约4×104Ω)；电流表A1(量程250mA，内阻约为2Ω)；电流表A2(量程400mA，内阻约为1Ω)；滑动变阻器(最大阻值约10Ω)，开关S，导线若干．(1)如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________；(2)在实线框内设计出实验电路图，要求电路图既要满足测量要求、又要误差较小；(3)图S10－1为实验中所描述的图象，则P点所代表的状态小灯泡的电功率为________．图S10－1,,,)2．描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路图如图S10－2甲所示，所用小电珠的额定电压是3.8V.(1)关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是(　　)A．系统误差主要是由电压表的分流引起的B．系统误差主要是由电流表的分压引起的C．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D．系统误差主要是由读数时的估读引起的(2)根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如图乙所示．试在坐标系中画出该小电珠的伏安特性曲线，并从图象中求出该小电珠的额定功率是______W.甲乙图S10－2(3)该小电珠在1V电压下不发光，当时灯丝的实际电阻是________Ω(结果保留两位有效数字)；该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光，当时灯丝的实际电阻又是________Ω(结果保留两位有效数字)；小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？__________________．4\n(4)某同学已连接如图S10－3所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．图S10－33．某同学想描绘一只标称为“2.5V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：A．电流表A1(量程3.0A，内阻约0.2Ω)B．电流表A2(量程0.6A，内阻约1Ω)C．电压表V1(量程3.0V，内阻约3kΩ)D．电压表V2(量程15.0V，内阻约10kΩ)E．滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω，最大允许电流为2A)F．滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω，最大允许电流为0.5A)G．电源E(电动势3V，内阻为0.25Ω)H．开关、导线若干(1)为了更好地完成实验，应选择的器材为：电流表______，电压表______，滑动变阻器________；(选填器材前面的字母)(2)请你在下面的方框中作出实验原理图；　图S10－4Ｋ(3)正确连接电路后，该同学测出如下表所示的实验数据，请你在坐标纸上描出该灯泡的伏安特性曲线；实验次数12345678电压U/V00.200.400.801.201.602.002.40电流I/A00.110.210.330.400.450.480.524\n图S10－5(4)该同学完成实验后，又将本实验所用器材按图S10－5所示连接，闭合开关后将滑动变阻器滑片从左向右滑动，发现小灯泡先变暗后变亮，则小灯泡最暗时的功率约为________W．(结果保留两位有效数字)4\n实验(十)1．(1)A2　(2)如图所示　(3)0.9W[解析](1)额定电压4.2V，额定功率1.5W的小灯泡的额定电流为I＝＝0.357A＝357mA，故电流表需要选择量程为400mA的电流表A2.(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线应该设计为分压电路，由于小灯泡电阻不大，采用电流表外接．(3)小灯泡的电功率为P＝UI＝3.0×0.3W＝0.9W.2．(1)A　(2)图略　1.14W(3)7.1　9.1　因为小电珠灯丝的电阻率随温度升高而增大(4)A.滑动变阻器的滑片P应滑至b端B．开关S应该断开[解析](1)本实验的系统误差主要是由电压表的分流引起的，A正确；(2)根据实验的描点，连成平滑曲线，由图线得3.8V电压下的电流为0.3A，则额定功率1.14W.(3)小电珠在1V电压下的电阻R1＝Ω＝7.1Ω；小电珠在2V电压的电阻R2＝Ω＝9.1Ω；小电珠在不同电压下温度不同，灯丝的电阻率是随温度升高而增大的；(4)2个不当之处为：A.滑动变阻器的滑片P应滑至b端，B.开关S应该断开．3．(1)B　C　E　(2)如图所示　(3)图略　(4)0.8[解析](1)电源的电动势3V，电压表选量程3V的V1，小灯泡的额定电流I＝＝A＝0.60A，电流表应选用A2即可；由于滑动变阻器分压式连接，所以选最大阻值较小的R1即可；(2)电压从零开始可调，滑动变阻器采用分压式，又小灯泡额定电压下的电阻Rx<，电流表采用外接法；(3)描点，连成平滑的直线；(4)当滑动变阻器的滑片处于正中央时，整个电路电阻最大，电流最小，灯泡最暗，对闭合电路，灯泡两端的电压U＝E－I(r＋R滑)＝3－2.5I，在同一坐标画出U＝E－2.5I的图象，找到交点(0.47，1.7)，则功率P＝0.8W.4